Dinamika merupakan cabang ilmu fisika yang mempelajari penyebab benda bergerak. Ketika benda bergerak akan dilihat apa yang menyebabkan benda tersebut bisa bergerak.
Benda ini dapat bergerak tak lain karena ada gaya yang bekerja pada benda tersebut. Sehingga dalam dinamika kita akan mempelajari tentang gaya-gaya yang menyebabkan benda bergerak, yang kemudian dituangkan dalam hukum-hukum Newton tentang Gerak.
Hukum-Hukum Newton
1. Hukum I Newton
Jika resultan gaya yang bekerja pada benda yang sama dengan nol, maka benda yang mula-mula diam akan tetap diam. Benda yang mula-mula bergerak lurus beraturan akan tetap lurus beraturan dengan kecepatan tetap.
Secara matematis, Hukum I Newton dapat ditulis sebagai berikut :
Berlaku pada saat :
- Benda dalam keadaan diam
- Benda sedang bergerak dengan kecepatan benda konstan (GLB).
- Tepat akan bergerak
2. Hukum II Newton
Percepatan dari suatu benda akan sebanding dengan jumlah gaya (resultan gaya) yang bekerja pada benda tersebut dan berbanding terbalik dengan massanya.
Secara matematis, Hukum II Newton dapat ditulis sebagai berikut :
Berlaku pada saat :
- Benda sedang bergerak dengan kecepatan benda berubah (GLBB).
Rumus GLBB
3. Hukum III Newton
Gaya-gaya aksi dan reaksi oleh dua buah benda pada masing-masing benda adalah sama besar dan berlawanan arah.
Penekanan pada hukum ini adalah adanya dua benda, dalam arti gaya aksi diberikan oleh benda pertama, sedangkan gaya reaksi diberikan oleh benda kedua. Hukum ini dikenal sebagai hukum aksi-reaksi, dan secara matematis dapat di tuliskan sebagai berikut.
Jenis – Jenis Gaya
1. Gaya Berat (w)
Gaya berat atau berat didefinisikan sebagai perkalian antara massa benda dengan percepatan gravitasi.
Dari persamaan di atas dapat dilihat bahwa besarnya berat suatu benda berbanding lurus dengan percepatan gravitasi. Artinya jika percepatan gravitasi disuatu tempat besar, maka berat benda akan menjadi besar pula.
Karena gaya berat merupakan besaran vector, maka arah dari gaya berat ini akan selalu menuju ke pusat bumi. Seperti dapat dilihat pada gambar dibawah ini
2. Gaya Normal (N)
Gaya normal adalah gaya yang timbul akibat adanya interaksi antara partikel-partikel. Gaya normal umumnya terjadi pada dua benda yang bersentuhan dan memiliki arah tegak lurus bidang sentuh. Pada benda yang digantung bebas tidak terdapat gaya normal.
Karena gaya normal juga merupakan besaran vector, maka arah gaya ini selalu tegak lurus dengan bidang yang bersentuhan.
3. Gaya Gesek (f)
Gaya gesek adalah gaya yang berarah melawan gerak benda atau arah kecenderungan benda bergerak. Gaya gesek muncul apabila dua buah benda bersentuhan.
Persamaan gaya gesek adalah :
Dengan :
μ = koefisien gesek
N = gaya normal
Penerapan Hukum Newton Tentang Gerak
1. Benda yang diletakkan pada bidang datar yang ditarik dengan sebuah gaya.
Keterangan:
F = gaya tarik (N)
fg = gaya gesekan (N)
m = massa benda (kg)
a = percepatan (m/s2)
2. Dua Benda yang diletakkan pada bidang datar yang ditarik dengan sebuah gaya.
Keterangan:
F = gaya tarik (N)
fg1 = gaya gesekan benda 1 (N)
fg2 = gaya gesekan benda 2 (N)
m1 = massa benda 1 (kg)
m2 = massa benda 2 (kg)
a = percepatan (m/s2)
3. Dua Benda yang salah satunya menggantung.
Keterangan:
w2 = berat benda 2 (N).
fg = gaya gesekan benda 1 (N).
m1 = massa benda 1 (kg).
m2 = massa benda 2 (kg).
a = percepatan (m/s2).
4. Dua benda yang dihubungkan dengan katrol
Keterangan:
w2 = berat benda 2 (N)
w1 = berat benda 1 (N)
m1 = massa benda 1 (kg)
m2 = massa benda 2 (kg)
a = percepatan (m/s2)
5. Benda yang diletakkan pada bidang miring.
Keterangan:
w = berat benda (N).
θ = sudut kemiringan bidang.
fg = gaya gesekan (N).
m = massa benda (kg).
a = percepatan benda (m/s2).
Tidak ada komentar:
Posting Komentar